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灵巧作业无人机实现“精准操控”究竟有多难
无人机按照技术特征分类，可分为固定翼无人机、多旋翼无人机、复合翼无人机和无人直升机等等，这些无人机都是通过无线通讯技术及自身控制系统实现来不载人的飞行。
大多数无人机在起飞、作业、降落的过程中，需要实时搜集和计算大量信息，来维持平稳飞行并完成作业任务。
无人机在复杂危险环境中的控制难度较大，容易被干扰、故障等多类风险因素影响，存在信号丢失、精度差、失稳等问题。
要在控制自身安全稳定的前提下，进一步执行灵巧空中作业任务，就更是难上加难。
在灾后废墟、通讯基础设施受损等非结构化、无序、混乱条件下，空中作业需要克服由作业任务和对象带来的晃动和质心变化等影响，例如抓取和投放物资等。
北京航空航天大学“飞行器先进导航与控制系统技术”科技部重点领域创新团队在负责人郭雷教授带领下，系统性地提出了复合干扰分离与估计、具有适应可变性能的复合抗干扰控制等方法。
突破了仿生优化设计、浮动基座变质心高精度指向控制等关键技术，研发了一款空中灵巧作业无人机系统。
无人机普遍被用在人类难以涉及的环境，比如高温高压等危险、极端、特殊、恶劣场景。在高危环境中。
由于外部情况复杂，操控人员如果想要进行正常的机器操作和视频记录，则对无人机采集图像的稳定性要求极高。
这就对飞控的抗干扰能力提出了新要求，如果不够平稳，则会出现“果冻”效应。
航拍领域中所说的“果冻”效应是由于机身震动过大、减震球不合适等因素造成照片、视频中出现抖动现象，由于神似被戳动的果冻而被成为“果冻”效应。
因无人机的机构振动导致的“果冻”效应，正是一种典型的飞行干扰。
应用郭雷教授的复合精细抗干扰控制方法，综合分析模型误差、内部噪声、质心偏移以及外部扰动等复合干扰，进而分离识别与抑制补偿，使得“灵巧作业”精准度显著提高。
既然叫做灵巧作业无人机，那么其灵巧程度就成了衡量关键。在航空航天领域，最有代表性的就是空间非合作目标的在轨抓捕测试。
空间非合作目标的在轨抓捕与一般合作目标的抓捕不同，其最主要的特点就是目标具有非合作性——即不具有抓捕所需要的专用接口，并且不提供任何用于对其进行抓捕的有效信息。
团队针对抓捕目标的非合作特性，以抗干扰位姿估计与复合精细抗干扰控制方法为技术背景，研究抓捕非合作目标过程中的目标识别与捕获控制问题，首次完成了空中非合作目标捕获测试。
团队余翔教授介绍达到了毫米级的末端控制精度，属于目前已知的国际最高精度。
多用于航天领域的“空间非合作目标的在轨抓捕测试”首次在无人机领域完成，这是国内无人机领域的一个创新，更是灵巧无人机作业精度的体现。
未来，在应急救援、感知安监等多个领域，灵巧作业无人机均有广阔的应用场景。
团队将研究方向从任务需求场景出发，以系统总体为研究视角，经过一体化设计，来提高灵巧无人机的作业精度。
无人机的智能化升级迭代，不断深入细分领域方向，也必将使得中国无人机在准度、精度、安全上走在全球前列。
未来智能化战争无人机将如何发展？
军用无人机的发展和军用飞机的发展是密不可分的。当前军用飞机正在不断完善五代机技术，同样，无人机在降低可探测性以及提高巡航速度等方面的发展需求也是与军用飞机一般无二。
但是，无人机作为一种高度体现自动化、智能化的飞机理当有着属于自己的、独一无二的发展方向，这里主要就这一方面进行论述。
首先，我们必须理解当前的无人机自动化、智能化程度还不高，军用无人机在完成包括飞行、作战在内的很多任务还需要若干名地面操作人员远程操控。所以军用无人机的一大发展方向，就是提高自动化、智能化的程度。
其次，无人机的发展还要更加充分地发挥自身的“无人”优势。因为“无人”，所以无人机续航能力的发展上限将远远高于有人机，无人机完成任务的环境也可以比有人机更加恶劣。未来，无人机如果能够很好的解决动力问题，那么无人机的巡航速度将远远超过有人机。
而且如果能够实现太阳能的高效转化，那么无人机就可以24小时不停飞，甚至突破大气层，进入太空，成为空天无人机。美军现如今研发的SR-72高超音速高空侦察机就是基于这一发展理念。
再次，无人机还可以向有人机的僚机发展。美国推出的女武神无人机以及俄罗斯推出的雷鸣无人机就是专门搭配战斗机使用的忠诚僚机。无人机向僚机方向发展有两点好处。
一是控制更加方便。如果通过地面人员远距离控制无人机，很有可能出现因为地面人员不能有效全面的掌握无人机所处环境，导致给无人机下达错误的指令。但是如果无人机仅仅是作为战斗机同进同出的僚机，那么战斗机所下的指令将更加贴合实际。二是程序更加简单。
战斗机在任意作战状态下，僚机的最优配合状态都是唯一的，或者说比较少的。这样，编写算法将更加的方便。最后，无人机的发展方向还应当包括更好的适应蜂群作战。当前，无人机因为自动化、智能化程度不高，单体的作战效能有限。
为了提升无人机的作战效能，技术领先的各个国家都致力于无人机蜂群作战的研究，希望通过一条通信渠道控制多架无人机，以数量来弥补单体作战效能的不足。
在未来智能化战争中，无人机蜂群也应当有一定的发展价值，毕竟无人机的“无人”特性，注定了它的可牺牲性。当然，发展是一个过程。随着科学技术的进步，无人机在未来智能化战争中的发展肯定还有很多变数。
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